IP地址基础知识

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1、IP地址基础知识一、IP地址的含义1、IP地址的定义2、IP地址的特性二、IP地址的格式和分类1、IP地址的格式2、IP地址的分类三、IP地址与子网掩码的关 系一、IP地址的含义1、什么是IP地址，为什么要使用IP地址？IP地址是网络上的通信地址。一个IP地址是用来标识 网络中的一个通信实体，比如一台主机，或者是路由器的 某一个端口。而在基于IP协议网络中传输的数据包，也都 必须使用IP地址来进行标识。举例：我们每家每户都有一个唯一固定的门牌，在我们写一封信 时，要标明收信人的通信地址和发信人的地址，而邮政工 作人员则通过该地址来决定邮件的去向。同样的过程也发 生在计算机网络里，每个被传输的数

2、据包也要包括的一个 源IP地址和一个目的IP地址，当该数据包在网络中进行传 输时，这两个地址要保持不变，以确保网络设备总是能根 据确定的IP地址，将数据包从源通信实体送往指定的目的 通信实体。2、IP地址具有三大特性：A、唯一性B、明确性C、通用性唯一性：在Internet上，每一台微机或是设 备每一个设备的IP地址就象我们的门牌一样 都是唯一仅有的；网络号由因特网权力机构分配，目的是 为了保证网络地址的全球唯一性。主机地 址由各个网络的管理员统一分配。因此， 网络地址的唯一性与网络内主机地址的唯 一性确保了IP地址的全球唯一性。明确性：IP地址都是明确标识一台微机、路 由器的某个端口、网络上

3、的一个机器。通用性：在Internet上通信必须有一个32 位的二进制地址，采用这种32位(bit)的通 用地址格式，才能保证Internet网成为向 全世界开放的、可互操作的通信系统。它 是全球认可的计算机网络标识方法，通过 这种方法，才能正确标识信息的收与发。二、IP地址的格式和分类1、IP地址的格式 IP地址 = 网络号+主机号 IP地址有二进制格式和十进制格式 二进制：10000011，01101011， 00000011，00011000十进制：211.138.140.129二进制与十进制的转换11111111262724202221232512824816326412进制10进制2

4、进制8个bit都是1对应的10进制值为255, 1+2+4+8+16+32+64+128=2552、IP地址的分类为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP 地址的设计者将IP地址空间划分为A、B、C、D、 E五个不同的地址类别，其中A,B,C三类最为常用 。A类IP地址一般用于大型网络 前一个八位代表网络号，后三个八位代表主机 号 十进制的第一组为000127 001.x.y.z126.x.y.z 可有16，777，214台主机A类0网络ID 8位主机ID 24位B类IP地址一般用于各地区网管中心 前2个八位代表网络号，后2个八位代表主机号 十进制的第一组为128191 十进制写成128.x

5、.y.z 191.x.y.z 可有65，534台主机B类1 0网络ID 16位主机ID 16位C类IP地址一般用于校园网 前24位代表网络号，后8位代表主机号 十进制第一组为192223 十进制写成192.x.y.z 223.x.y.z 一个C类地址共可联上254个主机C类1 1 0主机ID 8位网络ID 24位 D类 用于组播（点对多点） - 前4位bits为 1110 第1字节从 224 到 239 E类 预留 前 5 位 bits 为 11110几个特殊的IP网络ID不能是 127 127 预留做LOOPBACK使用 网络ID和主机ID不能是 255 （所有位全1） 255 是广播地址

6、网络ID和主机ID不能是0 (所有位全10) O 是网段的网络地址 主机ID在网段中是唯一的1、私网IP地址上面提到IP地址在全世界范围内唯一，看到这句 话你可能有这样的疑问，像192.168.0.1这样的地 址在许多地方都能看到，并不唯一，这是为何？ Internet管理委员会规定如下地址段为私有地址， 私有地址可以自己组网时用，但不能在Internet网 上用，Internet网没有这些地址的路由，有这些地 址的计算机要上网必须转换成为合法的IP地址,也 称为公网地址。 例如说我们有很多的公司，每个公司都可以命名 相同的部门，例如综合部，但对于外部，它只能 用公司的名称与外部进行业务联系。

7、私网IP地址是为解决IP地址不足的问题 私网IP地址不在广域网中广播 下面是A、B、C类网络中的私有地址段 。你自己组网时就可以用这些地址了 。 10.0.0.0 - 10.255.255.255 A类地址172.16.0.0 - 172.31.255.255 B类地址 192.168.0.0 - 192.168.255.255 C类地址2、回送地址 A类网络地址127是一个保留地址，用于网 络软件测试以及本地机进程间通信，叫做 回送地址（loopback address）。无论什么 程序，一旦使用回送地址发送数据，协议 软件立即返回之，不进行任何网络传输。 含网络号127的分组不能出现在任何

8、网络上 。Ping 127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协 议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。如果 成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说 明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。 如果网卡没接网线，用本机的一些服务如 Sql Server、IIS等就可以用127.0.0.1这个 地址。3、广播地址TCP/IP规定，主机号全为“1“的网络地址用 于广播之用，叫做广播地址。所谓广播， 指同时向同一子网所有主机发送报文。4、网络地址TCP/IP协议规定，每一位全为“0“的网络号 被解释成“本“网络。由上可以看出：一、含 网络号127的分组不能出现在任何网络上； 二、主机和网关

9、不能为该地址广播任何寻 径信息。由以上规定可以看出，主机号全 “0“全“1“的地址在TCP/IP协议中有特殊含义 ，一般不能用作一台主机的有效地址。为何PPPOE拨号上网、无线网卡上网,完成连接后获取到的的子网掩码是 255.255.255.255,网关是自己的IP地址？ 我们常常使用/24来作loopback interface，但是 这在实际上是不适当的因为这段网络除非你要另 外切子网络bind在其它interface上(但是这会有 overlapping的问题)，不然整段/24只能使用1个IP ，所以并不恰当。在实际使用上，我们一般会使用/32也就是 255.255.255.255来当l

10、oopback interface的mask以 节省ip address的使用，但是相对地，就会造成 routing的增加(变成每一个ip address都有一条 routing entry，如果在拨号设备上没有适当的信息 给上层router，很有可能造成routing table过大 .)简单地说是为了减少路由表。如上图所示，住在龙川东路的住户要能互相找到对方，必须各自都要有个门牌 号，这个门牌号就是各家的地址，门牌号的表示方法为：龙川东路+XX号。假 如1号住户要找6号住户，过程是这样的，1号在大街上喊了一声：“谁是6号， 请回答。“，这时龙川东路的住户都听到了，但只有6号作了回答，这个喊

11、的过 程叫“广播“，龙川东路的所有用户就是他的广播范围，假如龙川东路共有20个 用户，那广播地址就是：龙川东路21号。也就是说，龙川东路的任何一个用户 喊一声能让“广播地址-1“个用户听到。结合日常生活的例子来巩固以上的含义从这个例中可以抽出下面几个词： 街道地址：龙川东路，如果给该大街一个地址 则用第一个住户的地址-1，此例为：龙川东路0号 （网络地址） 住户的号：如1号、2号等。（主机地址） 住户的地址：街道地址+XX号，如龙川东路1号 、龙川东路2号等（IP地址=网络地址+主机地址 ）广播地址：最后一个住户的地址+1，此例为 ：龙川东路21号 三、IP地址与子网掩码的 关系子网掩码是用来

12、判断任意两台计算机的IP地址是 否属于同一子网络的根据。 最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与 子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相 同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络 上的，可以进行直接的通讯。子网掩码的表示方法A、IP地址 211.138.140.1 子网掩码 255.255.255.248 B、211.138.140.1/29该子网中可用的IP地址 = 2（32-29）个-1个网络名-1个广播地址-网关 =5一个网段的IP一般来讲，一个网段的第一个IP地址是该网 络的网络号，最后一个IP地址作为该网络的 广播地址 例:211.138.140.1/30地址范围:21

13、1.138.140.0211.138.140.3 地址0为该网段的网络号(网络名),地址3作为 该网络的广播地址。 广播只发生在同一个子网当中，不同的子 网要互相通信需要通过路由器来实现。IP地址-子网掩码运算演示IP 地址10100000 00011110 00010100 00001010子网掩码11111111 11111111 11111111 00000000 10100000 00011110 00010100 00000000结果160.30.20.10 255.255.255.0 160.30.20.0IP 地址10100000 00011110 11001000 011001

14、00子网掩码11111111 11111111 11111111 00000000 10100000 00011110 00010100 00000000结果160.30.20.100 255.255.255.0 160.30.20.0如 160.30.20.10 和 160.30.20.100的掩码都为 255.255.255.0，这两个 IP在同一子网 Note: 1 AND 1 = 1. Other combinations = 0.子网的计算一个主机的IP地址是202.112.14.137，掩码是 255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的 网络地址和广播地址。常规办法

15、是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进 制数，两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。其实大 家只要仔细想想，可以得到另一个方法： 255.255.255.224的掩码所容纳的IP地址有25622432 个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网 络地址一定是32的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始 ，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因 此略小于137而又是32的倍数的只有128，所以得出网络 地址是202.112.14.128。而广播地址就是下一个网络的网 络地址减1。而下一个32的倍数是160，因此可以得到广 播地址为202.112.14.159根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。 一个子网有10台主机，那么对于这个子 网需要多少个IP地址？ 对于这个子网就需要1011113个 IP地址。（注意加的第一个1是指这个网 络连接时所需的网关地址，接着的两个1 分别是指网络地址和广播地址。）13小 于16（16等于2的4次方），所以主机位 为4位。而25616240，所以该子网 掩码为255.255.255.240。